“微粒说”与光的折射现象_生活中的物理-查字典物理网

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关于光的本性，在物理学的发展历史中曾经经历过“微粒说”和“波动说”的激烈争论.以牛顿为代表的“微粒说”理论认为光是微粒;而以惠更斯为代表的“波动说”理论则认为光是波.

在1801年托马斯·杨完成“光的双缝干涉”实验而挽救了光的“波动说”理论的颓势之前，“微粒说”理论略占上风.这一方面要归功于其代表人物牛顿的不可撼动的“物理学权威”的身份，另外也应该清醒地认识到：“微粒说”的相关理论对光现象的“完美”解释也是迫使人们接受“微粒说”理论的一个极其重要的原因.

对于光的折射现象，可作如下表述：光在折射率为n1的介质1中沿直线传播，以入射角i1射向与介质2的界面，穿过界面进人折射率为n2的介质2中后仍沿直线传播，只是传播方向发生了偏折.折射角为i2。

对于“光在介质1或介质2中沿直线传播”的现象，“微粒说”的相关理论给出了如下解释：视光为微粒，作为微粒的光在均匀介质中传播时，由于均匀介质的微粒呈均匀分布，所以光微粒所受到的介质微粒对其施加的引力将被平衡，受力平衡的光微粒当然就应该在均匀介质中洽着直线匀速运动.

对于“光在穿过介质1与介质2的界面时传播方向发生偏折”的现象，“微粒说”的相关理论则又给出了如下解释：当光微粒运动到两种介质的界面附近处时，尽管两种介质微粒各自均呈均匀分布，但将两种介质的微粒分布状况作比较，光密介质的微粒分布比光疏介质的微粒分布更为密集，因此光微粒在两种介质界面附近处时所受到的介质微粒对其施加的引力在沿与介质界面平行的方向上被平衡，在沿与介质界面垂直的方向上不平衡而指向光密介质。

由于光微粒所受到的介质微粒对其施加的引力在沿与介质界面平行的方向上被平衡，所以v1和v2的沿与介质界面平行的方向上的分速度应该相等;由于光微粒所受到的介质微粒对其施加的引力在沿与介质界面垂直的方向上不平衡而指向光密介质，所以v2的沿与介质界面垂直的方向上的分速度应该增大.

正因为“微粒说”对光的折射现象所做出的如此“完美”的解释，人们才不得不对“微粒说”的相关理论心悦诚服.但应该指出的是：按照“微粒说”理论对光的折射现象的上述解释，光在光疏介质中的传播速度应该比在光密介质中的传播速度小，即v1

当人类较为精确地完成光速的测量后才知道，上式给出的光速的关系是错误的，光在光疏介质中的传播实际上应该比在光密介质中的传播更快.只是这已经是在“微粒说”的代表人物牛顿去世大约一个世纪以后的事了.

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